DE3246433C1 - Zeitschalter - Google Patents

Description

• Zweckmäßigerweise ist der Ausgang des Zeitgebers über einen Impulsgeber mit den Rücksetzeingängen der Flip-Flops verbunden. Damit werden die Flip-Flops wieder in ihre Ausgangslage zurückgebracht, sobald die Einschaltzeit abgelaufen ist Der Zeitgeber kann auf einfache Weise in Form eines programmierbaren Zählers realisiert sein, dessen Voreinstelleingänge jeweils mit einem Ausgang der ersten (12-1) Flip-Flops verbunden sind, dessen Zähleingang mit einem Taktgeber und dessen Ausgang mit einem steuerbaren Schalter verbunden ist.
• Anstelle der n Flip-Flops kann auch ein n-stufiges Schieberegister eingesetzt werden.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figur näher erläutert.
• Einer oder mehrere Verbraucher 1, beispielsweise Lampen, sollen von mehreren Stellen aus mit Tastern 2 für eine vorgegebene Zeit eingeschaltet werden. Dazu sind die Lampen 1 parallel geschaltet und einerseits mit dem Nulleiter, andererseits über den Schaltkontakt 3b eines Relais 3 mit einem Phasenleiter L verbunden. Die Taster 2 sind ebenfalls parallel geschaltet und einerseits ebenfalls mit dem Nulleiter, andererseits mit einer Klemme Kr 1 des Zeitschalters verbunden. Dabei besteht die Möglichkeit, in sogenannter Vierleitertechnik die Anschlußleitungen für die Lampen 1 und die Taster 2 jeweils getrennt zu führen oder in Dreileitertechnik einen gemeinsamen Nulleiter für die Lampen 1 und die Taster 2 vorzusehen.
• Die Eingangsklemme KI 1 des Zeitschalters ist mit einem Eingang eines monostabilen Kippglieds 9 verbunden und liegt über einen Kondensator 10 am Massepotential der Schaltungsanordnung, d. h. am Nulleiter und über einen Widerstand 11 an einer positiven Versorgungsspannung P. Mit dem monostabilen Kippglied 9 werden die Taster 2 entprellt, d. h. daß ein Prellen eines Taster-Kontakts nicht als mehrmalige Betätigung gewertet wird. Der invertierende Ausgang des monostabilen Kippglieds 9 ist mit den Takteingängen dreier hintereinander geschalteter, taktflankengesteuerter Flip-Flops 4 bis 6 verbunden. Der Setzeingang JCdes ersten Flip-Flops ist fest mit dem positiven Versorgungspotential P, der Setzeingang JC des zweiten Flip-Flops 5 ist mit dem Ausgang Q des ersten Flip-Flops und der Setzeingang JCdes dritten Flip-Flops 6 ist mit dem Ausgang Q des zweiten Flip-Flops 5 verbunden. Ferner ist der Ausgang Q des ersten Flip-Flops 4 mit einem ersten Voreinstelleingang A und der Ausgang Q des zweiten Flip-Flops 5 mit einem zweiten Voreinstelleingang B des Zählers 7 verbunden. Dem Zähleingang I des Zählers 7 werden die Taktimpulse eines Taktgenerators 8 zugeführt. Der Ausgang ZQ des Zählers 7 steuert die Betätigungsspule 3a des Relais 3. Außerdem ist der Ausgang ZQ des Zählers 7 über einen Kondensator 13 mit einem Eingang eines NAND-Gatters 12 verbunden.
• Derselbe Eingang des Nand-Gatters 12 liegt außerdem über einen Widerstand 14 am positiven Versorgungspotential P. Der zweite Eingang des Nand-Gatters 12 ist mit dem Ausgang Q des Flip-Flops 6 verbunden und der Ausgang des Nand-Gatters 12 ist mit den Rücksetzeingängen R der Flip-Flops 4 bis 6 verbunden. -Wenn einer der Taster 2 betätigt wird, so wird das ansonsten positive Eingangssignal des monostabilen Kippglieds 9 auf Null gezogen. Damit wird das Ausgangssignal des monostabilen Kippglieds 9 positiv, so daß mit der entstehenden positiven Flanke alle Flip-Flops 4 bis 6 getriggert werden. Da jedoch nur am Eingang JC des ersten Flip-Flops 4 ein »1«-Signal ansteht, wird nur das erste Flip-Flop 4 gesetzt. Damit wird der Vorstelleingang A des Zählers 7 angesteuert. Der Zähler 7 zählt von dem so eingestellten Wert mit den Taktimpulsen des Taktgebers 8 auf Null herunter, wobei während der Zeit, bis der Zählerstand Null wieder erreicht ist, am Ausgang ZQ ein »1«-Signal ansteht Damit werden während dieser Zeitspanne über das Relais 3 die Lampen 1 eingeschaltet Der über den Voreinstelleingang A vorgegebene Zählerstand bestimmt also zusammen mit der Taktfrequenz des Taktgenerators 8 die Einschaltzeit der Lampen 1 bei einer einzigen Tasterbe-Betätigung Diese Einschaltzeit wird zweckmäßigerweise so gewählt,-daß- die Beleuchtungsphase im normalen Nutzungsfall ausreicht, & h. daß beispielsweise bei einer Treppenhausbeleuchtung während der Beleuchtungsphase die oberste Etage erreicht werden kann.
• Sobald das Ausgangssignal des Zählers 7 Null wird, dh. die Lampen 1 ausgeschaltet werden, wird über den Kondensator 13 ein Eingang des Nand-Gatters 12 kurzzeitig ebenfalls auf Null gezogen. Damit wechselt das Ausgangssignal des Nand-Gatters 12 von Null nach 1, so daß alle Flip-Flops 4 bis 6 zurückgesetzt werden und damit wieder für die dargestellte Betätigung bereit sind.
• Nun gibt es aber Sonderfälle, bei denen eine besonders lange Beleuchtungszeit, die nahezu einem Dauerlicht entspricht, erwünscht ist. Dies ist z. B. der Fall, wenn in einem Treppenhaus zum Be- oder Entladen von Kraftfahrzeugen der Weg mehrmals zurückgelegt werden muß, wenn ständig Personen kommen bzw. gehen, oder wenn das Treppenhaus gereinigt wird. In diesem Fall kann eine verlängerte Einschaltphase gewählt werden, wenn einer der Taster 2 während der Einschaltphase nochmals betätigt wird. Die zweite Betätigung muß nicht an demselben Taster erfolgen, an dem auch die erste Betätigung stattfand, sondern es kann ein beliebiger anderer Taster gewählt werden. In diesem Fall steht an den Takteingängen der Flip-Flops 4 bis 6 erneut eine positive Impulsflanke an. Da die erste Einschaltzeit noch nicht abgelaufen ist, steht am Ausgang Q des Flip-Flops 4 noch ein »1«-Signal an, so daß nunmehr auch das zweite Flip-Flop 5 gesetzt wird. Über dessen Ausgang Q wird nunmehr auch der Voreinstelleingang B des Zählers 7 eingestellt. Der dabei eingestellte Zählerstand ist wesentlich höher, so daß sich beispielsweise eine Einschaltzeit von mehreren Stunden ergibt Es wäre allerdings unökonomisch, das Licht mehrere Stunden brennen zu lassen, wenn zwischendurch die Notwendigkeit einer Beleuchtung wieder entfällt. Die gezeigte Schaltung bietet daher die Möglichkeit, mit einem dritten Tastendruck das Licht wieder auszuschalten. Mit dem dritten Tastendruck, der ebenfalls an einer beliebigen Taste 2 erfolgen kann, wird nämlich auf die Takteingänge der Flip-Flops 4 bis 6 wiederum eine positive Impulsflanke gegeben. Da jetzt auch am Setzeingang JC des dritten Flip-Flops 6 ein »1«-Signal ansteht, wird auch das dritte Flip-Flop 6 gesetzt.
• Der auf der Rücksetzseite liegende Ausgang Q führt damit Null-Signal, so daß das Ausgangssignal des Nand-Gatters 12 auf 1 wechselt Damit werden alle Flip-Flops 4 bis 6 zurückgesetzt, der Zählerstand wird auf Null gesetzt und somit werden die Lampen 1 ausgeschaltet Selbstverständlich könnten auch mehr als zwei verschiedene Einschaltzeiten vorgegeben werden, indem man entsprechend mehr Flip-Flops hintereinander schaltet und auch entsprechend mehr Voreinstelleingänge vorsieht Dabei könnte z. B. eine erste Einschaltzeit so vorgegeben werden, daß während dieser Zeit eine oder nur ein Teil der Etagen überwunden werden kann, während die zweite Einschaltzeit, die mit dem zweiten Tastendruck gewählt wird, zur Überwindung aller Etagen ausreicht. Erst mit dem dritten Tastendruck wird damit die nahezu einem Dauerlicht entsprechende sehr lange Einschaltzeit eingestellt und schließlich mit dem vierten Tastendruck die Beleuchtung wieder ausgeschaltet.
• Die Einschaltzeiten, die von der Taktfrequenz des Taktgenerators 8 und vom voreingestellten Zählerstand abhängig sind, können variabel gemacht werden. Dazu kann der Taktgenerator 8 eine einstellbare Taktfrequenz aufweisen und die Beschaltung zwischen den Ausgängen der Flip-Flops 4 bis 6 und den Voreinstelleingängen A, B des Zählers kann variabel sein.
• Die Flip-Flops 4 bis 6 können auch durch ein Schieberegister mit entsprechender Stufenzahl ersetzt werden.
• Ferner ist es ohne weiteres möglich, die gesamte Schaltung mit Ausnahme des Relais 3 mit einem Mikroprozessor mit entsprechenden Ein- und Ausgangsstufen zu realisieren. Der dargestellte Zeitschalter ist voll kompatibel mit herkömmlichen Anlagen, da lediglich das herkömmliche Zeitglied durch die beschriebene Schaltung ersetzt werden muß. Bei Neuanlagen kann die Verbindung zu den Tastern 2 als Schwachstrominstallation erfolgen, da diese Leitungen nur die geringe Steuerspannung und geringe Ströme führen.
• Auch mit der Anlage nicht vertraute Personen erkennen deren Funktion bereits nach wenigen Tastversuchen. Da zum Aufbau der Schaltung nur wenige integrierte Bausteine erforderlich-sind, ist ein Einbau in übliche Unterputz-Dosen ohne Schwierigkeiten möglich.
• Bei der Schaltung nach F i g. 1 könnte eine Zerstörung des Eingangskreises erfolgen, wenn versehentlich an die Klemme K12 nicht der Nulleiter, sondern der Phasenleiter gelegt wird.
• F i g. 2 zeigt eine zwischen den Klemmen Kr 1 und K12 liegende Eingangsschaltung, bei der Nulleiter und Phasenleiter beliebig angeschlossen werden können.
• Dabei sind eine Diode 16 und die Leuchtdiode 17a eines Optokopplers antiparallel geschaltet und liegen über einen Widerstand 15 zwischen den Klemmen Kl1 und Kr 2. Der Eingang des monostabilen Kippglieds 9 ist über den Fototransistor 17b des Optokopplers 17 an die positive Versorgungsspannung P angeschlossen. Da in diesem Fall das monostabile lLippglied 9 nicht invertieren muß, wird der nichtinvertierende Ausgang Q verwendet. Egal ob bei dieser Schaltung die Phasenspannung über die Taster 2 zur Klemme K12 und das Nullpotential der Klemme KI 1 zugeführt Wird, oder das Nullpotential über die Taster 2 der Klemme Kl 2 und die Phasenspannung direkt der Klemme Kl l, so wird bei Betätigung eines Tasters 2 mit Hilfe der Diode 16 auf jeden Fall eine Spannung erzeugt, die über den Optokoppler 17 das monostabile Kippglied 9 ansteuert. Im übrigen entspricht die Schaltung dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und ist daher nicht weiter dargèstellt - Leerseite - - Leerseite -

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Zeitschalter, der bei Betätigung eines Drucktasters durch ein über einen Zeitgeber beeinflußtes Schaltglied Verbraucher für eine vorgegebene Einschaltzeit einschaltet, wobei mit einer ersten Drucktasterbetätigung eine erste vorprogrammierbare Einschaltzeit eingestellt und mit jeder weiteren Drucktasterbetätigung während der Einschaltzeit diese Einschaltzeit verlängert wird, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß mit jeder weiteren Drucktasterbetätigung bis zu einer (n-l)-ten Drucktasterbetätigung jeweils eine weitere, unabhängig vorprogrammierbare Einschaltzeit mit ansteigender Dauer vorgegeben wird und daß mit einer n-ten Drucktasterbetätigung der Verbraucher ausgeschaltet wird.
2. 2. Zeitschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er n taktflankengesteuerte Flip-Flops (4 bis 6) enthält, deren Takteingänge mit den parallelgeschalteten Drucktastern (2) verbunden sind und die so hintereinandergeschaltet sind, daß jeweils ein Signalausgang eines Flip-Flops (4, 5) mit dem entsprechenden Signaleingang des nachfolgenden Flip-Flops (5, 6) verbunden ist, daß die Ausgänge der ersten (12-1) Flip-Flops jeweils mit einem Voreinstelleingang eines Zeitgebers (7) verbunden sind und daß ein Ausgang des n-ten Flip-Flops (6) mit einem Rückstelleingang für alle Flip-Flops (4 bis 6) verbunden ist
3. 3. Zeitschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Zeitgebers (7) über einen Impulsgeber (13) mit den Rücksetzeingängen der Flip-Flops (4 bis 6) verbunden ist.
4. 4. Zeitschalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeber ein programmierbarer Zähler (7) ist, dessen Voreinstelleingänge (A, B) jeweils mit einem Ausgangder ersten (n- 1) Flip-Flops (4, 5) verbunden sind, dessen Zähleingang mit einem Taktgeber (8) und dessen Ausgang mit einem steuerbaren Schalter (3) verbunden ist.
5. 5. Zeitschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der n Flip-Flops (4 bis 6) ein n-stufiges Schieberegister eingesetzt wird.

   Die Erfindung betrifft einen Zeitschalter, der bei Betätigung eines Drucktasters durch ein über einen Zeitgeber beeinflußtes Schaltglied Verbraucher für eine vorgegebene Einschaltzeit einschaltet, wobei mit einer ersten Drucktasterbetätigung eine erste vorprogrammierbare Einschaltzeit eingestellt und mit jeder weiteren Drucktasterbetätigung während der Einschaltzeit diese Einschaltzeit verlängert wird.

   Ein derartiger Zeitschalter ist beispielsweise aus der DE-OS 282,6282 bekannt Derartige Zeitschalter werden hauptsächlich als Lichtschalter für Treppenhäuser angewandt Dabei ist die Einschaltdauer durch die Anzahl von Betätigungen eines Drucktasters festgelegt, nämlich als ein der Anzahl von Betätigungen entsprechendes Vielfaches eines Basiszeitintervalles. Dazu ist der Ausgang einer Eingangsstufe, die aus einem Tastsignal einen Triggerimpuls formt, mit dem Vorwärtszähleingang eines Vorwärts-Rückwärts-Zählers verbunden, dessen Ausgang durch eine Nullerkennungsstufe über- wacht wird. Bei einem von Null abweichenden Zählerinhalt schaltet die Nullerkennungsstufe über ein Schaltglied das Treppenlicht ein und gibt eine astabile Kippstufe frei, deren Ausgangssignal am Rückwärtszåhleingang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers ansteht Bei dieser bekannten Anordnung kann also die Einschaltdauer der Treppenhausbeleuchtung den Erfordernissen entsprechend gewählt werden. Sie ist daher gegenüber herkömmlichen Zeitschaltern mit einer fest eingestellten Einschaltdauer energiesparend. Wenn man jedoch Einschaltzeiten wählen will, die gegenüber dem Basiszeitintervall sehr lang sind, so wird die Bedienung recht umständlich, da ein häufiges Drücken des Tasters erforderlich ist Außerdem bietet die bekannte Schaltung keine Möglichkeit, die Beleuchtung während der einmal vorgegebenen Einschaltzeit vorzeitig wieder auszuschalten.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zeitschalter der eingangs genannten Art so auszuführen, daß die durch mehrmalige Betätigung des Drucktasters gewählten Einschaltzeiten unabhängig von der durch die erste Betätigung erzielten Einschaltzeit sind.

   Außerdem soll die Möglichkeit bestehen, durch Betätigung desselben Drucktasters den Verbraucher vor Ablauf der gewählten Einschaltzeit vorzeitig auszuschalten.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit jeder weiteren Drucktasterbetätigung bis zu einer (12- 1)-ten Drucktasterbetätigung jeweils eine weitere, unabhängig vorprogrammierbare Einschaltzeit mit ansteigender Dauer vorgegeben wird und daß mit einer n-ten Drucktasterbetätigung der Verbraucher ausgeschaltet wird.

   Damit können also jeder Drucktasterbetätigung beliebige Einschaltzeiten zugeordnet werden. Zur Erzielung einer sehr langen Einschaltzeit, die praktisch einer Dauereinschaltung entspricht, ist nur eine geringe Zahl von Betätigungen des Drucktasters erforderlich. Beispielsweise kann mit der ersten Drucktasterbetätigung eine Einschaltzeit gewählt werden, die im Normalfall zum Erreichen eines bestimmten Ziels ausreichend ist Mit der zweiten Drucktasterbetätigung kann dann eine sehr lange Einschaltzeit eingestellt werden, wie sie beispielsweise bei längerem Aufenthalt in einem Treppenhaus erwünscht ist. Damit der Verbraucher aber andererseits dann nicht unnötig lange eingeschaltet bleibt, kann er mit der dritten Betätigung des Drucktasters vor Ablauf der eingestellten Zeit wieder ausgeschaltet werden, was sich besonders energiesparend auswirkt Vorteilhafterweise enthält der Zeitschalter n taktflankengesteuerte Flip-Flops, deren Takteingänge mit den parallel geschalteten Drucktastern verbunden sind und die so hintereinander geschaltet sind daß jeweils ein Signalausgang eines Flip-Flops mit dem entsprechenden Signaleingang des nachfolgenden Flip-Flops verbunden ist, wobei die Ausgänge der ersten (12-1) Flip-Flops jeweils mit einem Voreinstelleingang eines Zeitgebers verbunden sind und wobei ein Ausgang des n-ten Flip-Flops mit einem Rückstelleingang für alle Flip-Flops verbunden ist Damit kann der Zeitschalter mit einfachen, handelsüblichen Bauelementen realisiert werden.